Aquest article ha estat escrit originalment en castellà. L'hem traduït automàticament per a la vostra comoditat. Tot i que hem fet esforços raonables per a aconseguir una traducció precisa, cap traducció automática és perfecta ni tampoc pretén substituir-ne una d'humana. El text original de l'article en castellà podeu veure'l a Avances hacia un control de plagas más sostenible
La combinació de tècniques biològiques i moleculars permet minimitzar els efectes negatius dels tractaments químics en els organismes beneficiosos per als cultius
Avanços cap a un control de plagues més sostenible
Investigadors de la Universitat Politècnica de Madrid (UPM), en col·laboració amb la Universitat de Gant (Bèlgica), han combinat tècniques biològiques i moleculars per estudiar en profunditat els efectes dels insecticides sobre els insectes amb l'objectiu que no afectin negativament a organismes beneficiosos per als cultius. Aquest estudi ajudarà a millorar el disseny de tècniques de protecció integrada de cultius, ja que la combinació dels assajos biològics amb tècniques moleculars permet, entre altres coses, dissenyar tractaments químics que minimitzin els efectes ecotoxicológicos no desitjats, sent així més respectuosos amb el medi ambient.
En concret, els investigadors de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyers Agrònoms de la UPM, en col·laboració amb la Universitat de Gant, han determinat la seqüència del receptor de l'hormona de la muda de diversos insectes (tant nocius com a beneficiosos) per intentar comprendre els efectes d'insecticides que actuen imitant aquesta hormona. Per a això han combinat assajos biològics i tècniques moleculars. Estudis similars a est contribueixen a un disseny de molècules insecticides més eficient i eficaç, que controlin les plagues contra les quals es dirigeixen respectant la fauna auxiliar present en els cultius, de manera que aquest tipus de tractaments poden emmarcar-se en les pràctiques permeses dins de la protecció integrada de cultius.
Les tècniques de protecció integrada dels cultius tracten de solucionar els problemes causats per les diferents plagues, malalties i males herbes de la manera més respectuosa possible amb el medi ambient. En el cas dels tractaments químics, ha de garantir-se que els productes que s'utilitzen no afectin negativament als organismes beneficiosos que es troben en els cultius (tant insectes que s'alimenten o es desenvolupen sobre altres insectes com a pol·linitzadors). Per això és imprescindible estudiar no solament l'eficàcia dels fitosanitaris en el control dels organismes contra els quals van dirigits, sinó també els efectes ecotoxicológicos dels mateixos sobre altres organismes que poden trobar-se en els cultius.
Femella adulta del parasitoide 'Psyttalia concolor' (Szépliguetti). Foto: Paloma Bengochea.
Els insecticides existents al mercat són de molt diversa índole. Encara que les seves formes d'actuar sobre els insectes són variables i s'han anat diversificant amb el temps, destaquen dos grans grups: els que actuen sobre el sistema nerviós dels insectes i els que incideixen sobre el desenvolupament o la regulació hormonal i el comportament. A aquest últim grup pertanyen alguns insecticides que mimetitzen l'hormona que desencadena el procés de la muda dels insectes, denominats ecdisteroides. Aquests compostos es caracteritzen per ser altament específics contra grups taxonómicos molt concrets però innocus per a la resta. Els investigadors de la UPM en col·laboració amb els de la Facultat d'Enginyeria de Biociencia de la Universitat de Gant han estudiat els efectes que diversos ecdisteroides tenen sobre diferents insectes: la mosca de l'olivera, 'Bactrocera oleae' (Rossi), plaga principal de l'olivar mediterrani, i dos enemics naturals, l'himenòpter 'Psyttalia concolor' (Szépliguetti), un dels parasitoides de la mosca de l'olivera, i el chinche depredador 'Orius laevigatus' (Fieber), molt utilitzat en el control biològic en hivernacles.
L'estudi es va abordar des de dues perspectives: la biològica i la molecular. Els assajos biològics es van realitzar en el laboratori exposant als insectes a superfícies tractades amb els productes o fent-los-hi ingerir. D'aquesta forma es va poder determinar si els compostos analitzats resultaven tòxics o no, quin és la ruta més efectiva d'entrada dins del cos de l'insecte, així com quantificar la seva toxicitat. La part molecular va consistir en la seqüenciació del receptor de l'ecdisona (hormona de la muda) d'aquests tres insectes. Una vegada que es disposa de la seqüència d'aminoàcids de la proteïna, mitjançant diferents programes informàtics, es construeix un model teòric tridimensional de la mateixa. Com la seqüència tridimensional de l'insecticida és coneguda, es comprova si aquestes molècules encaixen en la configuració tridimensional del receptor de l'ecdisona. En insectes susceptibles, les molècules de l'insecticida s'uniran a la proteïna receptora substituint a l'ecdisona, i en conseqüència, afectant al normal desenvolupament dels mateixos.
Configuració tridimensional del domini LBD receptor d'ecdisona d'Orius laevigatus (de colors) i simulació de l'acoblament d'una molècula d'insecticida en el mateix. Font: Amor et al., 2012.
Gràcies a aquestes tècniques moleculars, una vegada que s'ha seqüenciat la proteïna d'un insecte, pot fer-se un screening d'aquelles molècules que van a exercir alguna acció sobre ell. D'aquesta forma, poden evitar-se alguns assajos amb insectes vius, que resulten més laboriosos i costosos. En el cas de les plagues, quan es comprova que algun insecticida exerceix cert efecte (menor que el desitjat), disposar de la seqüència de la proteïna receptora pot servir de base per al desenvolupament de noves molècules insecticides similars a la qual ha causat l'efecte. No obstant això, en alguns casos, a pesar que la unió molècula d'insecticida-receptor sigui efectiva, poden existir també diversos mecanismes desconeguts d'eliminació del compost químic abans d'aconseguir el seu objectiu, que fan necessari realitzar els assajos de laboratori esmentats en primer lloc. En els insectes estudiats es va comprovar que, en el cas dels enemics naturals, 'Psyttalia concolor' i 'Orius laevigatus', els ecdisteroides van resultar innocus en els assajos de laboratori, verificant-se que aquestes molècules no s'acoblaven al receptor de l'ecdisona. Per a la mosca de l'olivera, l'únic compost que va causar certa mortalitat, va mostrar un millor acoblament.
Referencies bibliogràfiques
- Bengochea, P.; Christiaens, O.; Amor, F; Viñuela, I.; Rougé, P.; Medina, P; Smagghe, G. 2012. “Insect growth regulators as potencial insecticides to control olive fruit fly (Bactrocera oleae Rossi): insect toxicity bioassays and molecular docking approach”. Pest Management Science DOI 10.1002/pg.3350
- Amor, F.; Christiaens, O.; Bengochea, P.; Medina, P.; Rougé, P.; Viñuela, I.; Smagghe, G. 2012. “Selectivity of diacylhydrazine insecticides to the predatory bug Orius laevigatus: In vivo and modeling/docking experiments”. Pest Management Science DOI 10.1002/pg.3353
- Bengochea, P.; Christiaens, O.; Amor, F; Viñuela, I.; Rougé, P.; Medina, P; Smagghe, G. 2012. “Ecdysteroid receptor docking suggests that dibenzoylhydrazine-based insecticides llauri devoid to any deleterious effect on the parasitic wasp Psyttalia concolor (Hym. Braconidae)”. Pest Management Science 68(7): 976-985
Responsable: Interempresas Media, S.L.U. Finalidades: Suscripción a nuestra(s) newsletter(s). Gestión de cuenta de usuario. Envío de emails relacionados con la misma o relativos a intereses similares o asociados.Conservación: mientras dure la relación con Ud., o mientras sea necesario para llevar a cabo las finalidades especificadasCesión: Los datos pueden cederse a otras empresas del grupo por motivos de gestión interna.Derechos: Acceso, rectificación, oposición, supresión, portabilidad, limitación del tratatamiento y decisiones automatizadas: contacte con nuestro DPD. Si considera que el tratamiento no se ajusta a la normativa vigente, puede presentar reclamación ante la AEPD. Más información: Política de protecció de dades
